澳门大学王瑞兵团队《自然·通讯》：开发超分子凝胶化巨噬细胞治疗炎性疾病

抗体药物可用于特异性清除炎症因子，从而降低病灶组织的炎症水平，缓解机体症状。目前抗体药物多以单靶点为主，但在炎性疾病的发展过程中，机体组织的伤害是由多种炎症因子协同作用所造成的。因此，合理构建针对多炎症因子靶点的新型抗体药物，实现多种炎症因子的有效中和，是临床抗炎治疗中亟待解决的问题。

最近，澳门大学王瑞兵教授团队在构建新型细胞制剂时，发现具有亲水特性和机械韧性的水凝胶可作为理想型细胞质骨架结构，并构建了胞内超分子凝胶化巨噬细胞，可有效保留完整的细胞膜结构，包括膜蛋白含量、种类、流动性以及膜脂质顺序。凝胶化巨噬细胞有潜力作为多靶点的抗炎吸附材料主动高效吸附和中和多种炎症因子，增强多因子抗炎疗效。相关研究成果以为题“Targeted therapies of inflammatory diseases with intracellularly gelated macrophages in mice and rats”发表在Nature Communications上。

图1：胞内超分子凝胶化巨噬细胞的构建示意图

如图1所示，将巨噬细胞和苯丙氨酸接枝的壳聚糖（Phe-CS）在-80℃冰箱放置15分钟，待常温去除融化的Phe-CS后，加入葫芦脲[8]（CB[8]）, 通过CB[8]和Phe的1：2交联行程三元超分子组装体，构建胞内超分子凝胶化巨噬细胞。

图2. 超分子凝胶化巨噬细胞的膜蛋白完整性分析

如图2所示，采用BCA法测定膜蛋白含量和考马斯亮蓝染色法测定膜蛋白条带，以巨噬细胞为对照组，表面凝胶化巨噬细胞其膜蛋白含量和种类未发生表变化。利用Laurdan法对凝胶化巨噬细胞进行染色，在共聚焦显微镜下观测其在405 nm激发波长下的蓝光（440-460 nm）和绿光（490-510 nm）荧光成像照片，计算极化（GP）值，结果显示凝胶化巨噬细胞的细胞膜脂质顺序性与巨噬细胞一致。特别地，凝胶化巨噬细胞与IL-6共孵育，利用gp130抗体（绿色）和IL-6R（红色）抗体标记凝胶化巨噬细胞上gp130蛋白和IL-6R蛋白，共聚焦成像显示其细胞膜上gp130和IL-6R的荧光分布重叠，与巨噬细胞的蛋白运动行为一致，而PFA固定巨噬细胞荧光分布较为发散，表明凝胶化巨噬细胞膜蛋白具有流动性。凝胶化巨噬细胞膜结果的完整性有利于对TNF-α和IL-1β的吸附中和效果。

图3. 超分子凝胶化巨噬细胞抗关节炎疗效

如图3所示，大鼠前爪踝关节经原位注射荧光标记的凝胶化巨噬细胞，利用活体成像系统对其进行荧光成像，观察踝关节荧光强度滞留时间较长。在大鼠踝关节炎模型中，原位注射凝胶化巨噬细胞，对足肿胀状况进行成像，并统计肿胀体积和膝关节直径变化，开展关节炎指数评分，利用Elisa检测法测定血清炎症因子（TNF-α和IL-1β）含量，开展膝关节病理切片分析（HE染色和番红O染色）和滑膜组织免疫组化分析（CD248和纤连蛋白染色），结果显示凝胶化巨噬细胞显著缓解关节炎症状，且优于临床单抗药物TNF-α的疗效，表面凝胶巨噬细胞多炎症因子中和治疗作用的优势。另外，该平台亦可通过胞内凝胶载抗炎药物协同高效抗炎，对治疗多种炎性疾病，如急性肺炎也表现出了很好的协同抗炎效果。

总之，胞内超分子凝胶化巨噬细胞有潜力作为细胞海绵主动高效吸附和中和多种炎症因子，增强多因子抗炎疗效。凝胶化免疫细胞不具细胞活性，可克服抗炎治疗时的免疫细胞活化问题。基于水凝胶的溶胀特性，凝胶化细胞可经冻干处理，以冻干粉制剂实现规模化制备和长时间常温储存，避免细胞载体制剂“即配即用”的问题，其作为新一代细胞载体制剂，在抗炎和抗感染类疾病中，可高效中和有害因子，保护宿主细胞，展现应用转化潜力。

转自：“高分子科学前沿”微信公众号

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